Устройство для контроля параметров

 

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники и может быть использовано при создании систем автоматического контроля параметров сложных радиоэлектронных объектов, и позволяет повысить точность контроля. Устройство для контроля параметров содержит задакищий и опрашивающий коммутаторы, аналогоцифровой преобразователь, блок вычисления отклонения и оценки параметров , блок вывода результата контроля, блок стимулирукхцих сигналов, блок программ и переключатель сигналов. Введение переключателя и новых функциональных связей блоков обеспечивает , кроме повышенной точности контроля , более высокие эксплуатационные характеристики. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1275472 А 1 (594 G06 F 1546

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ »», »

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,:;3

К АBTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2 1) 3788448/24-24 (22) 07.09.84 (46) 07,12.86.Бюл. У 45 (72) В,Р.Радченко (53) 621 396.6 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 561171, кл. С 05 В 23/02, 1977 °

Авторское свидетельство СССР

11 955094, кл. G 06 F 15/46, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ (57) Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники и может быть использовано при создании систем автоматического контроля параметров сложных радиоэлектронных объектов, и позволяет повысить точность контроля. Устройство для контроля параметров содержит задающий и опрашивающий коммутаторы, аналогоцифровой преобразователь, блок вычисления отклонения и оценки параметров, блок вывода результата контроля, блок стимулирующих сигналов, блок программ и переключатель сигналов.

Введение переключателя и новых функциональных связей блоков обеспечивает, кроме повышенной точности контроля, более высокие эксплуатационные характеристики. 4 ил.

1275472

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано при создании систем автоматического контроля параметров сложных радиоэлектронных объектов.

Целью изобретения является ïîâûшение точности контроля, На фиг. изображена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - один из вариантов выполнения устройства: на фиг. 3 — функциональная схема блока вычисления отклонения и оценки параметров; на фиг. 4 — алгоритм работы микропроцессора.

Устройство для контроля параметров объекта ) содержит задающий коммутатор 2, опрашивающий коммутатор

3, аналого-цифровой преобразователь

4, блок 5 вычисления отклонения и оценки параметров, блок 6 вывода результата контроля, блок 7 стимулирующих сигналов, например преобразователь код-напряжение, блок 8 программ и переключатель 9 сигналов.

В состав задающего коммутатора 2 входят усилители 10-1 — 10- v и реле

11-1 — 11-и. Опрашивающий коммутатор 3 содержит усилители 12-1

12- и и реле 13-1 — 13-и. В аналогоцифровом преобразователе 4 показан выходной регистр 14.

В блок 5 вычисления отклонения и оценки параметров входят микропроцессор 15, блок 16 автоматического управления (например, дешифратор кодов), цифровые регистры 17 и 18 отклонения параметра и погрешности контроля соответственно, группы элементов И 19 - 22 и группа элементов

ИЛИ 23, например интерфейсные шины °

В блок 8 программ входят кнопки

24 и 25 "Пуск" и "Сброс" соответственно, элементы ИЛИ 26-28, триггер

29, генератор 30 импульсов, элемент

И 31, элемент 32 задержки, усилители 33 — 36, счетчик 37, постоянно запоминающее устройство 38, дешифратор 39 команд со стробируемым входом, регистры 40 и 41 команд управления коммутаторами 2 и 3 и регистры 42 и

43 кодов стимула и номинала соответственно.

В переключатель 9 сигналов входят триггер 44, усилитель 45 и реле 46, В блоке 6 вывода результата контроля показан входной регистр 47, 5

Ероме того, в состав микропроцессора 15 входят узел 48 ввода информации, узел 49 вывода информации, постоянно запоминающее устройство (ПЗУ)50, узел 51 микропрограммного управления, арифметико-логическое устройство (АЛУ) 52 и оперативное запоминающее устройство 53, Узел 51 микропрограммного управления содержит собственно устройство микропрограммного управления (МПУ), служащее для формирования адресов микрокоманд в зависимости от условий, поступающих из АЛЧ 52, и микропрограммное запоминающее устройство (МПЗУ), обеспечивающее хранение . микропрограмм принятой в микропроцессоре 15 системы команд. Генератор

54 обеспечивает синхронизацию работы устройств микропроцессора 15 °

Микропроцессор 15 служит для выполнения арифметических операций над операндами, вводимыми в него, и для обеспечения требуемого при этом алгоритма взаимодействия блоков устройства, Регистр 42 хранит код, а так как выход блока 7 стимулирующих сигналов подключен к объекту 1 и преобразователю 4 через коммутируемые элементы (коммутатор 2 и реле 46), управляемые от сбрасываемых регистра 40 и триггера 44, то подача сигнала

"Сброс" на регистр 42 не обязательБлок 6 вывода результата в общем случае может представлять собой блок индикации, выполненный на цифровых и знаковых индикационных элементах (например типа ИН12).

Поскольку результат контроля выдают в блок 6 преобразованным в АЛУ из двоичного кода в двоично-единичный, то выводы регистра 47 соединены непосредственно с электродами индикационных элементов.

Регистр 42 является регистром кода стимула, регистр 43 — регистром кода номинала. Регистр 42 служит в предлагаемом устройстве для хранения эталонного кода, равного номинальному значению параметра. Блок 7 стимулирующих сигналов формирует в этом случае эталонный сигнал, равный номинальному значению параметра, Выходы регистра 40 являются первыми управляющими выходами блока программ, выходы регистра 41 — вторыми

1275472

25 управляющими выходами блока, выход дешифратора 39 является управляющим выходом блока проrрамм, выход регистра 42 вторым информационным выходом блока программ, выход регистра 43— первым информационным выходом блока программ, один из входов элемента

ИЛИ 26 является первым управляющим входом блока программ, один из входов элемента ИЛИ 28 — входом сброса блока программ, выход усилителя 33 является выходом сброса блока программ.

Вход устройства микропрограммного управления, входящего в состав узла 51, является входом сброса блока 5, входы узла 48 являются первым и третьим управляюп;ими входами блока 5, вход элемента И 19 является первым информационным входом блока

5, вход элемента И 20 — вторым информационным входом блока 5, выход узла 49 и десятый выход дешифратора

16 являются вторыми информационным и управляющим выходами блока 5, четвертый выход дешифратора 16 является третьим управляющим выходом блока 5, шестой выход дешифратора. 16 — четвертым управляющим выходом блока 5, одиннадцатый выход дешифратора 16— выходом сброса блока 5, а пятый выход дешифратора 16 — первым управляющим выходом блока 5.

Устройство работает следующим образом.

Сначала преобразуют в код контролируемый сигнал, сравнивают его с кодом номинального значения, вычисляя величину и знак отклонения параметра, а затем осуществляют преобразование в код образцового сигнала, равного номинальному значению параметра, сравнивают полученный результат преобразования с кодом номинального значения параметра, вычисляя погрешность измерительного тракта, и корректируют вычисленное отклонение параметра на величину определенной погрешности измерительного тракта.

Перед началом работы устройство приводят в исходное состояние подачей сигнала "Сброс" от кнопки 25 через.элемент ИЛИ 28 и усилитель 33 на сбросовые входы всех регистров и триггеров устройства, а также на сбросовый вход микропроцессора 15.!

О !

ЗО

В исходном состоянии содержимое регистров 14,17,18,40,41,4?, 43 и 47 и оперативного запоминающего устройства 53 микропроцессора 15 равно нулю, триггер 29 и счетчик 37 сброшены, а элемент И 31 закрыт для прохождения импульсов от генератора 30.

В исходном состоянии сигнальный выход блока 7 стимулирующих сигналов отключен при помощи реле ll-l

11- задающего коммутатора ? от входов объекта 1 контроля, выхоцы которого также отключены при помощи

Г реле 13-.1 — 13-q ol.ðàëèâeþùåão, коммутатора 3 от первого сигнального входа переключателя 9 сигналов. В то же время в исходном. состоянии сигнальный вход аналого-цифрового преобразователя 4 подключен к сигнальному выходу опрашивающего коммутатора 3 через номинально, замкнутые контакты реле 46, Автоматический цикл контроля начинают подачей от кнопки 24 сигнала

"Пуск", который, пройдя через элемент ИЛИ 26 на установочный вход триггера 29, обеспечивает наличие на выходе последнего сигнала, равного логической единице, чем открывает элемент И 31 для прохождения импульсов от генератора 30 на вход элемента 32 задержки и счетный вход счетчика 37.

Поступив на счетный вход счетчика 37, первый импульс от генератора 30 меняет содержимое этого счетчика на единицу, т.e ° в данном случае формирует на выходе счетчика 37 код адреса первого слова программы контролируемого параметра. Спустя время, необходимое для завершения переходных процессов в счетчике 37, генератора 30 поступает через элемент 32 задержки на вход постоянно запоминающего устройства 38 в качестве сигнала "Считывание", а на вход усилителя 34 — в качестве синхроимпульса. По сигналу "Считывание" постоянно запоминающее устройство 38 выполняет с частотой генератора 30 считывание слов программы контроля рассматриваемого параметра. При этом содержимое счетчика 37 изменяется на единицу всякий раз при поступлении на его счетный вход импульсов от генератора 30. Программная информация считывается постоянно запоминающим устройством 38 одновременно с

5 12 адресом одного иэ регистров 40,41, 42,43 или дешифратора 39, куда эта информация должна поступить.

В регистр 42 вводят код, определяющий величину стимулирующего сигнала, формируемого блоком 7.

В регистр 40 вводят команды, определяющие точку в объекте 1 контроля, куда этот стимулирующий сигнал будет подан иэ блока 7 через коммутатор 2.

В регистр 41 вводят команды,определяющие точку в объекте 1 контроля, с которой должен быть снят контролируемый сигнал и подан (через опрашивающий коммутатор 3 и оставшийся в исходном состоянии подключенным к выходу коммутатора 3 переключатель 9) на вход аналого-цифрового преобразователя 4.

В регистр 43 вводят код, определяющий номинальное значение контролируемого параметра (сигнала).

После ввода программной информации в регистры 40,41, 42 и 43 на вход дешифратора 39 подают код, в соответствии с которым последний формирует имлульсную команду "Запуск" аналого-цифрового преобразователя 4 и микропроцессора 15.

Последним на дешифратор 39 подается код, обеспечивающий формирование на его выходе импульсной команды "Стоп". По этой команде считывание программной информации постоянно запоминающим устройством 38 прекращается, так как команда "Стоп", поступая на вход элемента ИЛИ 27 и далее на сбросовый вход триггера

29, снимает разрешающий потенциал с входа элемента И 31, запрещая прохождение через него импульсов с генератора 30.

Когда команда Запуск" поступает на вход микропроцессора 15, запускается записанный в ПЗУ 50 алгоритм управления вычислениями и взаимодействием блоков 4,6,8 и 9 между собой в автоматическом режиме. В блок 16 автоматического управления с управляющего выхода микропроцессора 15 вводится код, в соответствии с которым формируется управляющий сигнал, обеспечивающий ввод кода номинального значения с выхода регистра 43 через группу элементов И 20 и группу элементов

ИЛИ 23 в АЛУ 52 микропроцессора 15 в качестве первого операнда. После

75472 ь

55 получения сигнала "Конец преобразования" с выхода аналого-цифрового преобразователя 4 микропроцессором 15 вьдается на блок 16 код, обеспечивающий формирование блоком 16 сигнала, по которому код, хранящийся в регистре 14, вводится в качестве операнда через группу элементов И 19 и группу элементов ИЛИ 23 в АЛУ 52 микропроцессора 15, где вычисляются величина и знак отклонения контролируемого сигнала от его номинального значения.

Полученный код и знак отклонения микропроцессор 15 ньдает на свой информационный выход, Одновременно микропроцессор 15 вьдает через управляющий выход в блок 16 код адреса регистра 17, куда заносятся полученные код и знак отклонения.

Следующим тактом с управляющего выхода микропроцессора 15 на вход блока 16 вводится кбд, по которому на выходе блока 16 формируется сигнал, обеспечивающий (после поступления его в переключатель 9 на установочный вход триггера 44) подключение сигнального входа аналого-цифрового преобразователя 4 к выходу блока 7 стимулирующих сигналов. Затем микропроцессор 15 выдает на вход блока 16 код, по которому с выхода последнего на вход блока 8 программ (конкретно на вход элемента ИЛИ 26) поступает сигнал Пуск", Последний,пройдя через элемент ИЛИ 26 на установочный вход триггера 29, обеспечивает считывание с постоянно запоминающе-, го устройства 38 в регистр 42 эталонного кода, равного коду номинального значения контролируемого сигнала.

Следующими двумя тактами постоянно запоминающее устройство 38 подает на вход дешифратора 39 коды команд

"Запуск" и "Строп", Команда "Стоп" с выхода дешифратора 39 поступает на вход элемента ИЛИ 27 и обеспечивает прекращение считывания команд и кодов с постоянно запоминающего устройства, а команда Запуск" поступает на управляющий вход микропроцессора 15. По этой команде микропроцессор 15 выдает на вход блока 16 код, по которому последним формируется сигнал на группу элементов И 20, и код с выхода регистра

43 вновь вводится в качестве первого операнда в АЛУ микропроцессора 15, Затем микропроцессор 15, управляя

7 12754 через блок 16, осуществляет запуск аналого-цифрового преобразователя 4, который преобразует в код.эталонный сигнал с выхода блока 7. По сигналу

"Конец преобразования", результат преобразования эталонного сигнала вводят в АЛУ микропроцессора 15 в качестве второго операнда, определяя величину и знак погрешности измерительного тракта устройства в точке, 10 равной номинальному значению конт ролируемого сигнала, Полученный результат выводят из микропроцессора

15 в регистр 18, управляя процессом занесения кода в регистр 18 через 15 блок I6. Далее микропроцессор 15 выдает в блок 16 последовательно два кода, по которым содержимое регистров 17 и 18 вводят в АЛУ микропроцессора 15 в качестве операндов,осу- 20 ществляют их алгебраическое сложение, благодаря чему код отклонения контролируемого сигнала от его номинального значения, хранящийся в регистре 17, корректируется на величи- 25 ну хранимой в регистре 18 погрешности измерительного тракта устройства.

72 8

ИЛИ 26 и далее на установочный вход триггера 29, процедура контроля вто— рого и последующих параметров протекает аналогично.

Предлагаемое устройство для контроля параметров обеспечивает, кроме повышенной точности контроля, более высокие эксплуатационные характеристики, B частности, периодическая аттестация устройства может быть сведена до необходимости аттестовать лишь блок стимулирующих сигналов.

При этом обеспечивается требуемая точность как при формировании стимулов,так ипри контроле параметров.

При наличии одного резервного бед" ка стимулирующих сигналов возможно организовать с минимальными затратами на попеременную аттестацию основного и резервного блоков стимулирующих сигналов непрерывную эксплуатацию устройства с гарантированными точностными характеристиками.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Величину откорректированного значения отклонения параметра и знак З0 отклонения выводят. через информационный выход микропроцессора 15 в регистр 47 блока 6 вывода результата контроля. При этом микропроцессор

15 выдает на вход блока 16 код адре" 3g са регистра 47, В качестве разрядов, несущих информацию об оценке контролируемого параметра, используют знаковые разряды полученного результата контроля 40 (описан режим контроля по принципу

"Не менее"), Выход знакового разряда "Минус" в этом случай связан с входом "Оценка: негоден" блока 6, а выход знакового разряда Плюсв — с 4$ входом "Оценка:годен" соответственно.

Вьщав результат контроля в блок 6 для регистрации и индикации, микропроцессор 15 подает на вход блока 16 последовательно два управляющих кода.50

По первому из них блок 16 формирует и выдает в блок 8 сигнал "Сброс", поступающий на вход элемента ИЛИ 28 и далее на усилитель 33, в результате устройство приводится в исходное 55 состояние, По второму коду блок 16 обеспечивает выдачу сигнала "Пуск", который поступает на вход элемента

Устройство для контроля параметров, содержащее блок программ, задающий и опрашивающий коммутаторы, управляющие входы которых соединены с первым и вторым управляющими выходами блока программ, при этом сигнальные входы опрашивающего коммутатора подключены к выходам объекта контроля, входы которого соединены с сигнальными выходами задающего коммутатора, аналого-цифровой преобразователь, управляющий вход которого подключен к третьему управляющему выходу блока программ, блок вычисления отклонения и оценки параметров, первый информационный и первый управляющий входы которого соединены с соответствующими выходами аналогоцифрового преобразователя, второй информационный вход и вход сброса блока вычисления отклонения и оценки параметров соответственно подключены к первому информационному выходу и выходу сброса блока программ, а первый и второй управляющие выходы блока вычисления отклонения и оценки параметров соединены соответственно с первым: управляющим входом блока программ и управляющим входом блока вывода результатов контроля, информационный вход которого подклю9 I 275472 )О чен к информационному выходу блока стимулирующих сигналов, выход — к вычисления отклонения и оценки пара- сигнальному входу аналого-цифрового метров, и блок стимулирующих сигна- преобразователя, а управляющий вход лов, сигнальный выход которого сое- к третьему управляющему выходу блодинен с сигнальным входом задающе- ка вычисления отклон. яия и оценки

5 го коммутатора, а его информацион- параметра, четвертый управляющий вь ный вход — с вторым информационным ход которого соединен с первым упвыходом блока программ, о т л и— равляющим входом аналого-цифрового ч а ю щ е е с я тем, что, с целью преобразователя, третий управляюповышения точности контроля, в него 1р щий выход блока программ подключен введен переключатель сигналов, пер- к третьему управляющему, входу блока вый сигнальный вход которого соеди- вычисления отклонения и оценки паранен с сигнальным выходом опрашиваю- метра, выход сброса которого соедищего коммутатора, второй его сигналь- нен с входом сброса блока проный вход подключен к выходу блока 15 грамм.

12 754.72 аиа2

От

1275472

„Cdpocu

dn 6 опм УВ ие». апдск"

Нет

ari- да

Выдатьиз039508 УВВ

49- / AU/6) код.,f"

Выдатпь из ПЗУ 0

УВВ49-/ ДШ/6)код„2"

ecru Ù через УВ

48(Н20)/-и one анд

В ести АЛЧ52через

8848 Н/9)2-и опе анд ать ие к om ра нитЬ 52 операн. оы uz,oü÷ucïuò noz ешн т а

П/

Выдатпь иЗПЗУ50 УВВ

49-/(ДШ/6) код„2"

Вы ать из

УВВ49-/ ДШ/б код„В"

В ecmu АЛУ5 через

98848(И 9)2-и операнд

emu через саос жииое еь. /т о а нить опер

ы и2 быниспит а

Вы ать из /т У50

УВВ49- / ДШ/б) код„9"

Выдашь из 03950

884ЩШ/6) код. 3" если через // соо жиное рае и а

ds ecmu елининуи отпклоненипбРеа /7 г раически сложит

А 5 и2 с андо/

ы тьиз, В

4 - Ш/б)ко . (Сиена ео разо аать корректироану ели от анен парам Оесптичн

В I тьиз, ииб и Сиееоп чс

Вы ать из

УВВ 49- /(ДШ/б код, f0" ать Ю сиен, писк ь! ести резнльталпко пу е анрз

Вы ать из

УВВ49-/(ДШ/6) код,//"

0d ос дdn.В

ы amour

49-/(Д/0 6) код. f

Выдать из /)ЗУ50

УВВ49-/(ДШ/б) кодб"

В ecmu ЛУ через УВВ

48()/20 /й операнд

„/74/ск "() дл. В

Фиа4

Составитель А.11справникова

Редактор О.Юрковецкая Техред И.Попович

Корректор А.Обручар

Тираж 671

ВН1ИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Заказ 6563/42

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г,ужгород, ул,Проектная, 4

Нет

° / да

Выдать изЛЗУ50 УВВ

49-/(ДШ/6)код .. 7"

ы ecmu еличинуизнак позре Ностиизм.т кта